CN111391817A - 车辆控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆控制装置,具有:驻车指令部(601),其指示进行在使车辆(100)驶入停车场(111)或从停车场驶出的驻车模式下的行驶、以及变速器控制部(604),其对变速器(1)进行控制。当由驻车指令部(601)指示进行在驻车模式下的行驶时,变速器控制部(604)对变速器进行控制,以使变速器(1)的最大变速比相对于未指示进行在驻车模式下的行驶时变小。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制车辆驻车行驶时的动作的车辆控制装置。
背景技术
在使车辆驶入(入库)停车场或从停车场驶出(出库)时,如专利文献1中记载的那样,一般是在驾驶员不对加速踏板进行操作,从而使发动机以怠速转速旋转的状态下,对挡位进行操作使之处于驱动范围,并一边操作脚踏式制动器一边利用蠕变现象使车辆行驶。这样的驻车行驶以低速进行,因此,自动变速器通常切换到低速挡。
然而,当自动变速器切换到低速挡时,利用蠕变现象进行驻车行驶时的驱动转矩变得过大,从而车辆的制动性恶化。
现有技术文献
专利文献1:日本特开平5-060224号公报(JPH5-060224A)。
发明内容
本发明一技术方案为对具有发动机和使利用发动机的驱动产生的旋转变速并传递至车轮的变速器的车辆的行驶动作进行控制的车辆控制装置,具有:驻车指令部,其指示在使车辆驶入停车场或从停车场驶出的驻车模式下的行驶;以及变速器控制部,其对变速器进行控制。当由驻车指令部指示进行在驻车模式下的行驶时,变速器控制部对变速器进行控制,以使变速器的最大变速比相对于未指示进行在驻车模式下的行驶时变小。
附图说明
本发明的目的、特征以及优点,通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。
图1是概略地表示应用本发明一实施方式的车辆控制装置的车辆的行驶驱动系统的一部分结构的图。
图2A是表示图1的车辆确立了1挡时的转矩的传递路径的图。
图2B是表示图1的车辆确立了3挡时的转矩的传递路径的图。
图3是概略地表示具有本发明一实施方式的车辆控制装置的车辆控制系统的整体结构的框图。
图4是表示利用图3的车辆控制系统实施的车辆的行驶动作的一例的平面。
图5是表示发动机转速与蠕变转矩的关系的图。
图6是表示在以1挡进行蠕变行驶时得到的动作特性的一例的图。
图7是表示构成本发明一实施方式的车辆控制装置的主要部分结构的框图。
图8是表示由图7的控制器实施的处理的一例的流程图。
图9是表示利用本发明一实施方式的车辆控制装置实施的动作的一例的时序图。
具体实施方式
以下参照图1~图9对本发明的实施方式进行说明。图1是概略地表示应用本发明一实施方式的车辆控制装置的车辆100的行驶驱动系统的一部分(主要是变速器1)的结构的图。车辆100例如构成为具有发动机2和电动机3的混合动力车辆。
在变速器1与发动机2之间设置向变速器1传递或不传递发动机2的转矩的离合机构C。离合机构C例如由湿式双离合器构成,具有第1离合器C1和第2离合器C2。另外,还能由干式双离合器构成离合机构C。
变速器1例如为有级变速器,具有齿轮机构10,其将输入至变速器1的发动机2和电动机3中的至少一方的旋转,以与速度级相应的变速比进行变速。经由齿轮机构10输出的转矩经由未图示的工作齿轮机构、驱动轴等传递至驱动轮,由此,车辆行驶。另外,还能将发动机2的转矩经由变矩器输出至变速器1。
齿轮机构10相互大致平行地配置,具有被支承为各自能够旋转的多个旋转轴,即第1主输入轴11、第2主输入轴12、副输入轴13、输出轴14、空转轴15以及反转轴16。第2主输入轴12以与第1主输入轴11在同轴上且包围第1主输入轴11的方式形成为中空。变速器1例如为前进7挡、后退1挡的自动变速器。
电动机3例如由3相DC无刷电动机构成,具有能够旋转地支承于未图示的电动机3的外壳内的转子3a和配置于转子3a的周围并固定于外壳的定子3b。第1主输入轴11的一端部与电动机3的转子3a连接,第1主输入轴11能够与转子3a一体旋转。定子3b具有缠绕于定子铁芯的线圈,线圈通过动力驱动单元与蓄电池电连接。动力驱动单元的动作由控制器(图3)控制。
第1主输入轴11的另一端部通过第1离合器C1与发动机2的输出轴2a连接,第1主输入轴11与输出轴2a根据第1离合器C1的分离接合而接合或分离。即,当第1离合器C1连接时,第1主输入轴11与输出轴2a接合,向第1主输入轴11输入来自发动机2的转矩。另一方面,当第1离合器C1分离时,第1主输入轴11与输出轴2a分离,切断来自发动机2的转矩的输入。
第1离合器C1为奇数挡位用的离合器,从电动机3侧起,1挡驱动齿轮21、3挡驱动齿轮23、7挡驱动齿轮27、5挡驱动齿轮25依次配置于第1主输入轴11。这些驱动齿轮21、23、25、27分别通过轴承能够相对第1主输入轴11相对旋转地支承于第1主输入轴11的外周面。另外,1挡驱动齿轮21与3挡驱动齿轮23设置为能够一体旋转。在电动机3的转子3a和1挡驱动齿轮21之间配置行星齿轮机构20。
第2主输入轴12的一端部通过第2离合器C2与发动机2的输出轴2a连接,第2主输入轴12与输出轴2a根据第2离合器C2的分离接合而接合或分离。即,当第2离合器C2连接时,第2主输入轴12与输出轴2a接合,向第2主输入轴12输入来自发动机2的转矩。另一方面,当第2离合器C2分离时,第2主输入轴12与输出轴2a分离,切断来自发动机2的转矩的输入。
齿轮31固定于第2主输入轴12的另一端部。齿轮31与固定于空转轴15的惰轮32啮合,惰轮32与固定于副输入轴13的齿轮33啮合。由此,第2主输入轴12的转矩经由惰轮32传递至副输入轴13,副输入轴13与第2主输入轴12一起旋转。
第2离合器C2为偶数挡位用的离合器,从电动机3侧起,2挡驱动齿轮22、6挡驱动齿轮26、4挡驱动齿轮24依次配置于副输入轴13。这些驱动齿轮22、24、26分别通过轴承能够相对于副输入轴13相对旋转地支承于副输入轴13的外周面。
齿轮34固定于反转轴16的一端部。齿轮34与惰轮32啮合,由此第2主输入轴12的转矩输入至反转轴16。反转驱动齿轮28通过轴承能够相对于反转轴16相对旋转地支承于反转轴16的外周面。反转驱动齿轮28在5挡驱动齿轮25和齿轮31之间与固定于第1主输入轴11的反转从动齿轮35啮合。
从电动机3侧起,2-3挡从动齿轮41、6-7挡从动齿轮42、4-5挡从动齿轮43、停车齿轮44、末端传动齿轮45依次固定于输出轴14。2-3挡从动齿轮41分别与2挡驱动齿轮22和3挡驱动齿轮23啮合。6-7挡从动齿轮42分别与6挡驱动齿轮26和7挡驱动齿轮27啮合。4-5挡从动齿轮43分别与4挡驱动齿轮24和5挡驱动齿轮25啮合。
停车齿轮44与未图示的停车齿轮机构的卡合爪啮合,并能够根据停车齿轮机构的工作锁定或解锁齿轮机构10。变速器1的转矩经由末端传动齿轮45和差动齿轮机构46传递至左右的驱动轮47。由制动器装置4向驱动轮47施加制动力。制动器装置4例如构成为利用液压力工作的盘式制动器。
变速器1具有:使能够相对于第1主输入轴11相对旋转的1挡驱动齿轮21与第1主输入轴11接合的1挡同步机构SY1、使能够相对于第1主输入轴11相对旋转的3挡驱动齿轮23和7挡驱动齿轮25中的任一个与第1主输入轴11接合的3-7挡同步机构SY2、使能够相对于第1主输入轴11相对旋转的5挡驱动齿轮25与第1主输入轴11接合的5挡同步机构SY3、使能够相对于副输入轴13相对旋转的2挡驱动齿轮22和6挡驱动齿轮26中的任一个与副输入轴13接合的2-6挡同步机构SY4、使能够相对于副输入轴13相对旋转的4挡驱动齿轮24与副输入轴13接合的4挡同步机构SY5、使能够相对于反转轴16相对旋转的反转驱动齿轮28与反转轴16接合的反转同步机构SY6。
另外,有时将这些1挡同步机构SY1、3-7挡同步机构SY2、5挡同步机构SY3、2-6挡同步机构SY4、4挡同步机构SY5、反转同步机构SY6分别简称为同步机构SY。同步机构SY例如由液压力驱动。该液压力根据未图示的控制阀的切换施加于同步机构SY。
图2A、图2B分别是表示确立了1挡和3挡时的转矩的传递路径的图。如图2A所示,在确立了1挡的状态下,发动机2的输出轴2a经由第1离合器C1与第1主输入轴11接合,并且1挡驱动齿轮21经由1挡同步机构SY1与行星齿轮机构20接合。由此,发动机2的转矩经由第1离合器C1、第1主输入轴11、行星齿轮机构20、1挡驱动齿轮21、3挡驱动齿轮23以及2-3挡从动齿轮41传递至输出轴14,从而车辆100以1挡行驶。
如图2B所示,在确立了3挡的状态下,发动机2的输出轴2a经由第1离合器C1与第1主输入轴11接合,并且3挡驱动齿轮23经由3-7挡同步机构SY2与第1主输入轴11接合。由此发动机2的转矩经由第1离合器C1、第1主输入轴11、3挡驱动齿轮23、3挡驱动齿轮23以及2-3挡从动齿轮41传递至输出轴14,从而车辆100以3挡行驶。另外,省略图示,还能通过离合机构C与同步机构SY的切换,同样地切换为其他挡位。变速器1的变速比随着向低速侧变化而变大,1挡为最大。变速比越大,最大行驶驱动力越大。
在本实施方式中,车辆100构成为具有自动驾驶功能的自动驾驶车辆。另外,车辆100不仅能够在不需要驾驶员进行驾驶操作的自动驾驶模式下行驶,还能够在由驾驶员进行驾驶操作的手动驾驶模式下行驶。
图3是概略地表示对自动驾驶车辆100进行控制的车辆控制系统101的基本整体结构的框图。如图3所示,车辆控制系统101主要具有控制器60以及分别与控制器60可通信地连接的外部传感器组51、内部传感器组52、输入/输出装置53、GPS装置54、地图数据库55、导航装置56、通信单元57、行驶用执行器AC。
外部传感器组51是对作为车辆100的周边状况的外部状况进行检测的多个传感器(外部传感器)的总称。例如,外部传感器组51包括:激光雷达、雷达以及摄像机等,其中,激光雷达测定车辆100全方位的针对照射光的散射光,而测定从车辆100到周边障碍物的距离,雷达通过照射电磁波并检测反射波来检测车辆100周边的其他车辆、障碍物等,摄像机搭载于车辆100,具有CCD、CMOS等摄像元件,拍摄车辆100的周边(前方、后方以及侧方)。来自外部传感器组51的信号输入到控制器60。
内部传感器组52是对车辆100的行驶状态进行检测的多个传感器(内部传感器)的总称。例如,内部传感器组52包括:检测车辆100的车速的车速传感器、分别检测车辆100前后方向的加速度和左右方向的加速度的加速度传感器、检测发动机2的转速的发动机转速传感器、检测车辆100的重心绕铅垂轴旋转的旋转角速度的横摆角速度传感器、检测节气门阀的开度(节气门开度)的节气门开度传感器等。内部传感器组52中还包括检测手动驾驶模式下的驾驶员的驾驶操作、例如加速踏板的操作、制动踏板的操作、方向盘的操作等的传感器。来自内部传感器组52的检测信号输入到控制器60。
输入/输出装置53是从驾驶员输入指令、向驾驶员输出信息的装置的总称。例如,输入/输出装置53包括:供乘员通过对操作构件进行操作而输入各种指令的各种开关、供乘员通过语音输入指令的话筒、借助显示图像向乘员提供信息的显示部、通过语音向乘员提供信息的扬声器等。各种开关中包括指示进行自动驾驶模式和手动驾驶模式中的任一者的手动/自动切换开关。
手动/自动切换开关例如构成为供驾驶员能够进行手动操作的开关,根据开关操作输出向使自动驾驶功能有效化的自动驾驶模式或使自动驾驶功能无效化的手动驾驶模式切换的指令。在规定的行驶条件成立时,不论手动/自动切换开关的操作如何,都指示从手动驾驶模式向自动驾驶模式切换或从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换。即,也有通过手动/自动切换开关自动进行切换来自动进行模式切换而非手动进行的情况。来自输入/输出装置53的信号输入到控制器60。从控制器60向输入/输出装置53输入信号。
GPS装置54具有接收来自多个GPS卫星的定位信号的GPS接收机,根据由GPS接收机接收到的信号来测定车辆100的绝对位置(纬度、经度等)。来自GPS装置54的信号输入到控制器60。
地图数据库55是用来存储在导航装置56中使用的一般性地图信息的装置,例如由硬盘构成。地图信息中包括:道路的位置信息、道路形状(曲率等)的信息、十字路口、岔路口的位置信息。另外,存储于地图数据库55中的地图信息与存储于控制器60的存储部62中的高精度地图信息不同。
导航装置56是搜索到达由驾驶员输入的目的地的道路上的目标路线并进行沿目标路线的引导的装置。通过输入/输出装置53进行目的地的输入和沿目标路线的引导。基于从GPS装置54获得的自车辆的当前位置和存储于地图数据库55中的地图信息来计算目标路线。来自导航装置56的信号输入到控制器60。
通信单元57利用包含互联网线路等无线通信网的网络与未图示的各种服务器进行通信,定期或者在任意时机从服务器获取地图信息和交通信息等。通信单元57通过与控制器60进行通信将获取的地图信息输出到地图数据库55、存储部62,由此更新地图信息。获取的交通信息中包括交通堵塞信息、信号从红变绿的剩余时间等信号信息。
执行器AC是用于对车辆100的行驶进行控制的行驶用执行器。执行器AC包括根据来自控制器60的电信号而工作的各种执行器。例如,调整发动机2的节气门阀的开度的节气门用执行器、驱动离合器C的离合器用执行器、驱动变速器1的同步机构SY的变速用执行器、使制动器装置4工作的制动用执行器、驱动转向装置的转向用执行器等。这些执行器可以包括对电动马达、执行器驱动用的液压的流动进行控制的控制阀等。
控制器60包括电子控制单元(ECU)。另外,能够将发动机控制用ECU、变速器控制用ECU等功能不同的多个ECU分开设置,但图23中为了方便,示出控制器60作为这些ECU的集合。控制器60包含具有主要进行与自动驾驶相关的处理的CPU(微处理器)等运算部61和ROM、RAM、硬盘等存储部62以及输入输出接口等未图示的其他周边电路的计算机而构成。
在存储部62中存储包含车道的中央位置信息、车道位置的边界信息等高精度的详细地图信息。更具体地说,存储道路信息、交通管制信息、住所信息、设施信息、电话号码信息、停车场信息等作为地图信息。道路信息中包括:表示高速道路、收费道路、国道等道路类别的信息、道路的车道数、各车道的宽度、道路的坡度、道路的三维坐标位置、车道的拐弯处的曲率、车道的汇合点和分岔点的位置、道路标识等信息。交通管制信息中包括:车道由于施工等被限制行驶或者禁止通行的信息等。在存储部62中还存储作为变速动作的基准的换挡图(变速线图)、各种控制的程序以及在程序中使用的阈值等信息。
运算部61具有自车位置识别部63、外界识别部64、行动计划生成部65、行驶控制部66作为功能性结构。
自车位置识别部63根据由GPS装置54获取的车辆100的位置信息和地图数据库55的地图信息来识别出地图上的车辆100的位置(自车位置)。也可以使用存储于存储部62中的地图信息(建筑物的形状等信息)和由外部传感器组51检测到的车辆100的周边信息来识别出自车位置,由此,能够高精度地识别出自车位置。另外,在能够由设置于道路上或道路旁边的外部的传感器来测定自车位置时,还能够通过借助通信单元57与该传感器进行通信,来高精度地识别出自车位置。
外界识别部64根据来自激光雷达、雷达、摄像机等外部传感器组51的信号来识别出车辆100周围的外部状况。例如,识别出在车辆100周边行驶的周边车辆(前方车辆、后方车辆)的位置、速度、加速度、在车辆100周围停车或驻车的周边车辆的位置以及其他物体的位置、状态等。其他物体包括:标识、信号器、道路的边界线、停止线、建筑物、栏杆、电线杆、广告牌、行人、自行车等。其他物体的状态包括:信号器的颜色(红、绿、黄)、行人、自行车的移动速度、朝向等。
行动计划生成部65例如根据由导航装置56计算出的目标路线、由自车位置识别部63识别出的自车位置、由外界识别部64识别出的外部状况,生成从当前时刻开始经过规定时间为止的车辆100的行驶轨迹(目标轨迹)。当目标路线上存在作为目标轨迹的候补的多个轨迹时,行动计划生成部65从中选择遵守法律且满足高效、安全地行驶等基准的最合适的轨迹,并将所选择的轨迹作为目标轨迹。然后,行动计划生成部65生成与所生成的目标轨迹相对应的行动计划。
行动计划中包括:在从当前时刻开始经过规定时间(例如5秒)为止的期间内,每单位时间(例如0.1秒)设定的行驶计划数据、即与每单位时间的时刻相对应设定的行驶计划数据。行驶计划数据包括每单位时间的车辆100的位置数据和车辆状态的数据。位置数据例如为表示道路上的二维坐标位置的目标点的数据,车辆状态的数据为表示车速的车速数据和表示车辆100的朝向的方向数据等。每单位时间对行驶计划进行更新。
行动计划生成部65通过按照时间顺序将从当前时刻开始经过规定时间(例如5秒)为止的每单位时间的位置数据连接起来生成目标轨迹。此时,根据目标轨迹上的每单位时间的各目标点的车速(目标车速),计算出每单位时间的加速度(目标加速度)。即,行动计划生成部65计算出目标车速和目标加速度。另外,还可以由行驶控制部66计算出目标加速度。用于实现目标加速度的驱动力与要求驱动力相当。因此,计算出目标加速度相当于计算出要求驱动力。
行动计划生成部65在生成目标轨迹时首先决定行驶方式。具体地说,决定以下行驶方式:为了超过前方车辆的超车行驶、变更行驶车道的车道变更行驶、不偏离行驶车道而保持车道的车道保持行驶、减速行驶或加速行驶、驻车行驶等。并且,根据行驶方式生成目标轨迹。驻车行驶中包括驶入(入库)停车场的入库行驶和从停车场驶出(出库)的出库行驶。当行驶方式决定为驻车行驶时,行动计划生成部65生成行驶计划数据,以使车辆100驶入由车辆控制系统101识别出的停车场,或使车辆100从停车场驶出。
行驶控制部66对执行器AC进行控制,以使在自动驾驶模式下,车辆100沿着由行动计划生成部65生成的目标轨迹以目标车速和目标加速度行驶。即,分别对节气门用执行器、离合器用执行器、变速器用执行器、制动器用执行器以及转向用执行器进行控制,以使车辆100通过每单位时间的目标点。
特别是关于变速器1的控制,行驶控制部66按照预先决定的换挡图决定与车速和要求驱动力相对应的目标挡位,并对变速用执行器进行控制以使挡位成为目标挡位。省略图示,但换挡图设定为车速越低目标挡位就越低那样的特性,从而车速在规定值以下时,目标挡位为1挡。
图4是表示利用车辆控制系统101的车辆100的行驶动作的一例的俯视图。图4中列举在道路110行驶的车辆100通过自动驾驶在面向道路110的停车场111横向(与车道正交的方向)驻车的例子。即,列举例如将规定位置的停车场111设定为自动驾驶车辆100的目的地,车辆100通过自动驾驶驶入停车场111的入库行驶的例子。
更详细地说,车辆100如箭头A1所示,暂且通过停车场111的前方,并且在根据由GPS装置54获取的位置信息和来自车载摄像机(外部传感器组51)的图像信号识别出停车场111的位置时,切换为自动驻车模式,开始入库行驶。在自动驻车模式下,如箭头A2所示,通过后退行驶驶入停车场111。另外,也有使车辆100先前进行驶后再后退行驶等进行转换的情况。还可以使车辆100不从后侧驶入停车场111,而是从前侧驶入。
在自动驻车模式下,行驶控制部66向执行器AC输出控制信号,以使车辆100利用蠕变转矩来行驶。更具体地说,对制动器装置4的制动力进行控制,以使行驶控制部66向节气门用执行器输出控制信号,将发动机转速控制为规定的怠速转速,并向离合器用执行器输出控制信号,将离合器C控制为半离合状态,进一步地,向制动器用执行器输出控制信号,从而车辆100以目标车速行驶。
然而,在驻车行驶时(入库行驶时、出库行驶时)车辆100以低速行驶,但此时将变速器1的挡位按照变速图控制为1挡时,会有以下问题。图5是表示发动机转速Ne和蠕变转矩Tc的关系的图。图中的特性f1~f3分别是表示1挡、2挡、3挡下的特性。一般蠕变转矩Tc与发动机转速Ne的平方和变速器1的齿轮比成正比。因此,如图5所示,蠕变转矩Tc随着发动机转速Ne的增加而增大,且越低速侧的挡位蠕变转矩Tc越大。因此,发动机转速为怠速转速Nei时,1挡的蠕变转矩为最大。
图6是表示以1挡进行蠕变行驶时的蠕变转矩Tc、制动转矩Tb、车速V随着时间的经过而变化的一例的图。蠕变转矩Tc与制动转矩Tb之差ΔT为实际驱动转矩。如图6所示,在1挡下,蠕变转矩Tc比较大,制动转矩Tb也大。因此,在时刻t1,例如当产生发动机2的旋转变动时,蠕变转矩Tc的变动量增加,蠕变转矩Tc发生较大变化(例如增大)。其结果是,车速V的变动量较大,难以在自动驻车模式时以目标车速行驶,车辆100的可控制性恶化。考虑到这一点,在本实施方式中,为了提高自动驻车模式时的车辆100的可控制性,如下构成车辆控制装置。
图7是表示本实施方式的车辆控制装置70的主要结构的框图。另外,车辆控制装置70是用于在自动驻车模式下使车辆100移动至停车场111的装置,构成图3的车辆控制系统101的一部分。如图7所示,车辆控制装置70主要具有控制器60以及与控制器60分别连接的GPS装置54、摄像机51a、车速传感器52a、节气门用执行器71、离合器用执行器72、变速器用执行器73、制动器用执行器74。
摄像机51a拍摄车辆100的周边,车速传感器52a检测车速。摄像机51a构成图3的外部传感器组51的一部分,车速传感器52a构成内部传感器组52的一部分。来自摄像机51a和车速传感器52a的信号同来自GPS装置54的信号一起输入到控制器60。节气门用执行器71、离合器用执行器72、变速器用执行器73以及制动器用执行器74构成图3的执行器AC的一部分。
控制器60具有驻车指令部601、发动机控制部602、离合器控制部603、变速器控制部604、制动器控制部605作为功能性结构。驻车指令部601例如构成图3的行动计划生成部65的一部分,发动机控制部602、离合器控制部603、变速器控制部604、制动器控制部605例如构成图3的行驶控制部66的一部分。
驻车指令部601在使车辆100向目标驻车位置自动驻车时,即驶入停车场111时,指示开始进行在自动驻车模式下的行驶(开始入库行驶)。车辆100(控制器60)例如在根据由GPS装置54获取的车辆100的位置信息、拍摄车辆100的周围的摄像机51a的图像信号识别出目标驻车位置时输出该指令。还有,驻车指令部601还在根据来自GPS装置54和摄像机51a的信号检测出车辆100在停车场111驻车的驻车状态,并根据驻车状态使车辆100驶出时,指示开始进行在自动驻车模式下的行驶(开始出库行驶)。
当由驻车指令部601指示开始进行在自动驻车模式下的行驶时,发动机控制部602向节气门用执行器71输出控制信号,以使发动机转速Ne成为规定的怠速转速Nei。在未指示开始进行在自动驻车模式下的行驶时,发动机控制部602按照与行动计划相应的要求驱动力向节气门用执行器71输出控制信号。
当由驻车指令部601指示开始进行在自动驻车模式下的行驶时,离合器控制部603向离合器用执行器72输出控制信号,以使第1离合器C1以半离合状态连接,第2离合器C2分离,也就是来自发动机2的转矩的一部分输入到变速器1,能够产生蠕变转矩。在未指示开始进行在自动驻车模式下的行驶时,离合器控制部603根据要求驱动力向离合器用执行器72输出控制信号,使离合器C分离或连接。即,将离合器C控制为连接状态或分离状态(非连接状态)。
当由驻车指令部601指示开始进行在自动驻车模式下的行驶时,变速器控制部604向变速器用执行器73输出控制信号,以使利用3-7挡同步机构SY2的驱动而挡位成为3挡。在未指示开始进行在自动驻车模式下的行驶时,变速器控制部604根据由车速传感器52a检测出的车速和要求驱动力,设定依照变速图的目标挡位,并向变速器用执行器73输出控制信号,以使挡位成为该目标挡。因此,在未指示开始进行在自动驻车模式下的行驶时的最低挡位为1挡,变速器1在1挡~7挡之间进行变速。
当由驻车指令部601指示开始进行自动驻车模式下的行驶时,制动器控制部605根据由车速传感器52a检测出的车速,向制动器用执行器74输出控制信号,以使车辆100利用蠕变转矩以目标车速行驶。在未指示开始进行自动驻车模式下的行驶时,制动器控制部605根据要求驱动力向制动器用执行器74输出控制信号。
图8是表示按照预先存储的程序由图7的控制器60的CPU实施的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理例如将停车场111(图4)设定为自动驾驶模式的目的地,在能够进行入库行驶和出库行驶的指令后开始,只要继续自动驾驶模式,则在规定周期反复进行。
首先,在S1(S:处理步骤),判定是否由驻车指令部601指示了自动驻车模式。在通过蠕变行驶使车辆100驶入停车场111时以及通过蠕变行驶使车辆100从停车场111驶出时指示自动驻车模式。因此,在S1,根据由GPS装置54获取的车辆100的位置信息和摄像机51a的图像信号,判定车辆100(控制器60)是否识别出了目标驻车位置(入库时)以及车辆100(控制器60)是否识别出了在停车场111驻车中(出库时)。
当S1为肯定(S1:是)时进入S2,向节气门用执行器71输出控制信号,将发动机转速Ne控制为规定的怠速转速Nei。接下来在S3,向离合器用执行器72输出控制信号,将第1离合器C1连接成半离合状态,并且将第2离合器C2分离。接下来在S4,向变速器用执行器73输出控制信号,将挡位切换为3挡。另外,将挡位切换为3挡仅在前进行驶时进行,在后退行驶时将挡位切换为后退挡。接下来在S5,向制动器用执行器74输出控制信号,对制动力进行调整,以使由车速传感器52a检测出的车速成为目标车速。
另一方面,当S1为否定(S1:否)时,也就是未指示自动驻车模式时,进入S6,实施对发动机2、离合器C、变速器1、制动器装置4的一般控制。例如,根据要求驱动力向节气门用执行器71和离合器用执行器72输出控制信号,控制发动机2和离合器C的工作,并根据车速和要求驱动力向变速器用执行器73输出控制信号,从而变更挡位。
图9是表示利用本实施方式的车辆控制装置70指示了自动驻车模式时的蠕变转矩Tc、制动转矩Tb、车速V随着时间经过而变化的一例的图。在本实施方式中,当指示在自动驻车模式下的行驶时,变速器1设定为3挡,车辆100进行蠕变行驶。因此,如图9所示,相对于设定为1挡时(图5),蠕变转矩Tc小,制动转矩Tb也小。因此,例如在时刻t2,发动机2产生了旋转变动时的蠕变转矩Tc的变化量(例如增加量)小,车速变动量小。因此,能够使车辆100以按照目标车速的稳定的车速行驶,提高自动驻车模式时的车辆100的可控制性。
采用本实施方式能够起到如下的作用效果。
(1)车辆控制装置70对具有发动机2和使利用发动机2的驱动产生的旋转变速并传递至车轮的变速器1的车辆100的行驶动作进行控制(图1)。该车辆控制装置70具有:驻车指令部601,其指示进行在使车辆100驶入停车场111或从停车场111驶出的驻车模式下的行驶;以及变速器控制部604,其对变速器1的变速比进行控制(图7)。当由驻车指令部601指示进行在驻车模式下的行驶时,变速器控制部604使前进行驶时的变速器1的最大变速比相对于未指示进行驻车模式下的行驶时变小。即,在指示进行驻车模式下的行驶前的一般行驶时,将最低挡位设定为1挡,另一方面当指示进行驻车模式下的行驶时,将挡位切换为3挡。
由此,驻车行驶时的蠕变转矩变小,因此发动机2的旋转变动等带来的车速的变化量减少,因此,能够提高车辆100的可控制性,并使车辆100按照低速的目标车速稳定地行驶。
(2)车辆100构成为具有自动驾驶功能的自动驾驶车辆(图3)。车辆控制装置70还具有识别出车辆100的目标驻车位置(停车场111)的GPS装置54和摄像机51a(图7)。驻车指令部601在根据来自GPS装置54和摄像机51a的信号识别出目标驻车位置时,指示进行驻车模式下的行驶(入库行驶)。由此,在向停车场111进行入库行驶时,挡位切换为3挡,因此能够容易地实现需要调整车辆100的位置的入库行驶。
(3)此外,车辆控制装置70还根据来自GPS装置54和摄像机51a的信号检测车辆100在停车场111驻车的状态。然后,当检测到车辆100在停车场111驻车的状态时,驻车指令部601指示进行驻车模式下的行驶(出库行驶)。由此,在进行从停车场111的出库行驶时,挡位切换为3挡,因此能够容易地使车辆100从停车场111驶出。
(4)车辆100还具有制动器装置(制动装置)4(图1)。车辆控制装置70还具有:发动机控制部602,其当由驻车指令部601指示进行驻车模式下的行驶时,将发动机2的转速Ne控制为规定的怠速转速Nei,以使车辆100以蠕变转矩行驶;以及制动器控制部(制动装置控制部)605,其对制动器装置4进行控制,以使车辆100以目标车速行驶(图7)。由此,能够将车速控制为目标车速的同时,使车辆100利用蠕变转矩良好地进行自动驻车行驶。
上述实施方式能够变形成各种形式。以下对变形例进行说明。在上述实施方式中,利用离合器C产生蠕变转矩,但当离合器C的精度恶化时,蠕变转矩、车速的变动量变大。为了避免这种情况,还可以在停车状态下学习离合器C的各种特性(离合器工作油的温度和压力、离合器行程、离合器转矩等特性)后,开始自动驻车行驶。此外,还可以在停车状态下实施先将离合器液压释放到大气中,之后,再恢复原状那样的强制充满,在强制充满后,开始自动驻车行驶。在低温状态下,发动机2的怠速转速Nei增大,有可能出现蠕变转矩、车速的变动会比较显著的问题。因此,在低温状态下,且离合器C的精度恶化时,还可以禁止自动驻车行驶。
在上述实施方式中,根据来自GPS装置54和摄像机51a的信号,识别出在驻车模式下进行入库行驶时的车辆100的目标驻车位置,但还可以根据来自激光雷达、雷达等的信号来识别出目标驻车位置,驻车位置识别部的构成不限于此。在上述实施方式中,根据来自GPS装置54和摄像机51a的信号,检测在驻车模式下进行出库行驶时车辆100在停车场111以驻车状态驻车了的状态,但驻车检测部的构成不限于此。即,若是指示在使车辆驶入停车场或从停车场驶出的驻车模式下的行驶,则驻车指令部的构成可以是任何形式。
在上述实施方式中,当由驻车指令部601指示进行在驻车模式下的行驶时,根据来自变速器控制部604的指令将变速器1切换为变速比比1挡小的3挡,但还可以切换为除3挡以外的挡位(例如2挡、4挡)。即,若是当由驻车指令部指示进行在驻车模式下的行驶时,相对于未指示进行在驻车模式下的行驶时,使变速器的最大变速比变小的话,则变速器控制部的构成可以是任何形式。在上述实施方式中,使用有级变速器作为变速器1,但还可以使用无级变速器,在这种情况下,当指示进行在驻车模式下的行驶时,相对于未指示进行在驻车模式下的行驶时,将无级变速器的最大变速比变小即可。
在上述实施方式中,将离合器C设为半离合状态从而产生蠕变转矩,但还可以使用变矩器代替离合器C产生蠕变转矩。在上述实施方式中,车辆100构成为具有发动机2和电动机3作为行驶驱动源的混合动力车辆,但若是至少具有发动机和变速器的话,则还可以是混合动力车辆以外的车辆。
在上述实施方式中,将车辆控制装置70应用在了自动驾驶车辆100,但本发明的车辆控制装置同样能够应用于具有驻车辅助装置的车辆等,仅具有一部分自动驾驶功能的车辆。还能够应用于以手动驾驶进行驻车行驶的车辆。
本发明还能作为对具有发动机2和使利用发动机2的驱动产生的旋转变速并传递至驱动轮47的变速器1的车辆100的行驶动作进行控制的车辆控制方法来使用。
既能够任意组合上述实施方式和变形例的一个或者多个,也能够彼此组合各变形例。
采用本发明,能够提高驻车行驶时的车辆行驶动作的可控制性。
以上,就本发明的优选实施方式进行了说明,本领域技术人员应理解为能够不脱离后述权利要求书的公开范围地进行各种修改和变更。
Claims (7)
1.一种车辆控制装置,为对具有发动机(2)和使利用该发动机(2)的驱动产生的旋转变速并传递至车轮(47)的变速器(1)的车辆(100)的行驶动作进行控制的车辆控制装置,其具有:
驻车指令部(601),其指示进行在使所述车辆(100)驶入停车场(111)或从停车场驶出的驻车模式下的行驶;以及
变速器控制部(604),其对所述变速器(1)进行控制,
当由所述驻车指令部(601)指示进行在驻车模式下的行驶时,所述变速器控制部(604)对所述变速器(1)进行控制,以使所述变速器(1)的最大变速比相对于未指示进行在驻车模式下的行驶时变小。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述车辆(100)为具有自动驾驶功能的自动驾驶车辆,
车辆控制装置还具有驻车位置识别部(51a、54),所述驻车位置识别部(51a、54)识别出所述车辆(100)的目标驻车位置,
当由所述驻车位置识别部(51a、54)识别出目标驻车位置时,所述驻车指令部(601)指示进行在驻车模式下的行驶。
3.根据权利要求1所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述车辆(100)为具有自动驾驶功能的自动驾驶车辆,
车辆控制装置还具有驻车检测部(51a、54),所述驻车检测部(51a、54)检测所述车辆(100)在停车场(111)驻车的状态,
当由所述驻车检测部(51a、54)检测到所述车辆(100)在停车场(111)驻车的状态时,所述驻车指令部(601)指示进行在驻车模式下的行驶。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述车辆(100)还具有制动装置(4),
所述车辆控制装置还具有:
发动机控制部(602),其当由所述驻车指令部(601)指示进行在驻车模式下的行驶时,将所述发动机(1)的转速控制为规定的怠速转速(Nei),以使所述车辆(100)利用蠕变转矩来行驶;
制动装置控制部(605),其对所述制动装置(4)进行控制,以使所述车辆(100)以目标车速行驶。
5.根据权利要求1~4的任一项所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述车辆(100)还具有离合机构(C),所述离合机构(C)向所述变速器(1)传递或不传递所述发动机(2)的转矩,
所述车辆控制装置还具有:
离合器控制部(603),当由所述驻车指令部(601)指示进行在驻车模式下的行驶时,所述离合器控制部(603)将所述离合机构(C)控制为半离合状态,另一方面,在未指示进行在驻车模式下的行驶时,所述离合器控制部(603)将所述离合机构(C)控制为连接状态或分离状态。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述变速器(1)为有级变速器,
所述变速器控制部(604)对所述变速器(4)进行控制,以使在由所述驻车指令部(601)未指示进行在驻车模式下的行驶时的最低挡位为1挡,当由所述驻车指令部(601)指示进行在驻车模式下的行驶时,挡位变为2挡、3挡或4挡。
7.一种车辆控制方法,为对具有发动机(2)和使利用该发动机(2)的驱动产生的旋转变速并传递至车轮(47)的变速器(1)的车辆(100)的行驶动作进行控制的车辆控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
指示进行在使所述车辆(100)驶入停车场(111)或从停车场驶出的驻车模式下的行驶的步骤;以及
对所述变速器(1)进行控制的步骤,
对所述变速器进行控制的步骤包括,当指示进行在驻车模式下的行驶时,对所述变速器(1)进行控制,以使所述变速器(1)的最大变速比相对于未指示进行在驻车模式下的行驶时变小。
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